四节传送带系统课设

目录

摘要................................................................................................................................. 2 1 课设内容及要求............................................................................................................. 3

1.1 课设内容................................................................................................................. 3 1.2 设计要求................................................................................................................. 3 1.3 控制要求................................................................................................................. 3 2 硬件电路设计................................................................................................................. 4

2.1 主电路图设计......................................................................................................... 4

2.2 PLC控制系统配置及接线图设计 ......................................................................... 4 2.3 PLC I/O点分配 ....................................................................................................... 5 3 软件设计......................................................................................................................... 6

3.1 顺序功能图设计..................................................................................................... 6 3.2 梯形图程序设计..................................................................................................... 7 4 运行与调试................................................................................................................... 19 4.1硬件配置............................................................................................................... 19 4.2程序编译............................................................................................................... 19 4.3程序仿真............................................................................................................... 20 5 课设总结....................................................................................................................... 21 参考文献............................................................................................................................. 21

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四节传送带自动运行系统设计

摘要

随着计算机科学的发展，微控制器已深入地渗透到我们的生活中。今天我们的生活环境和工作环境越来越多称之为可编程控制器的小电脑在我们服务，可编程控制器在工业控制，尖端武器，通信设备，信息处理，家用电器等各测、控制领域的应用中独占鳌头。我们作为21世纪的大学生必须具备可编程控制器的知识。

《现代电器控制技术》课程设计是物流自动化专业的重要实践性教学环节。本课程的目的是使学生掌握西门子S7-300系列 PLC的结构、工作原理、指令系统；并能利用指令进行程序设计，初步掌握利用PLC进行控制系统设计、开发的方法。通过上机实验操作，进一步巩固和加深对所学理论知识的理解，不仅可以培养学生设计、制作PLC控制系统的能力和分析问题、解决问题的能力，还可以培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力，理论知识应用于实践的能力。为今后工作打下坚实的基础。 【关键字】 四节传送带 PLCS7-300 监控

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1、课设内容及要求

1.1课设内容

学会使用组态软件和PLC控制系统连接，采用下位机执行，上位机监视控制的方法，构建完成全四节传送带自动运行系统工作模拟系统。 1.2设计要求

1)PLC型号：西门子公司S7系列，S7-300

2)编程环境：SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本

3)根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL编程，还可以采用组合方式编程。

4)编写的需要输入PLC，调试通过。 1.3控制要求

有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：启动时先起动最末一条皮带机，经过1秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后依次停止其它皮带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经1秒延时后，M3停，再过1秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行1秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。如，M3上有重物，M1、M2立即停，再过1秒，M4停。

图1.1 四节传送带工作示意图

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2、硬件电路设计

2.1主电路图设计

四条传送带A、B、C、D分别由四个电动机M1、M2、M3、M4控制。主电路中有熔断器保护，电机有热继电器保护。

图2.1主电路接线图

2.2 PLC控制系统配置及接线图设计

下框中的KM1、KM2、KM3、KM4分别接主机的输出点Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4；SB1、SB2分别为主机的输入点I0.0、I0.5；表示故障设定的A、B、C、D分别接主机输入点I0.1、I0.2、I0.3、I0.4；表示负载设定的A、B、C、D分别接主机输入点I1.1、I1.2、I1.3、I1.4。上框中启动、停止用动合按钮来实现，负载或故障设置用钮子开关来模拟，电机的停转或运行用发光二极管来模拟。

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图2.2 PLC控制系统配置及接线图

2.3 PLC I/O点分配

四节传送带自动运行系统控制线路如图1.1所示。SB1、SB2和A、B、C、D外部按钮是PLC的输入变量，KM1、KM2、KM3和KM4是PLC的输出变量，PLC的I/O端子分配表2.1如下所示。

表2.1 四节传送带自动运行系统PLC的I/O端子分配表

输入端子 名称 启动按钮 停止按钮 A皮带机负载或故障 B皮带机负载或故障 C皮带机负载或故障 D皮带机负载或故障

代号 SB1 SB2 A B C D 端子编号 I0.0 I0.5 I1.1 I0.1 I1.2 I0.2 I1.3 I0.3 I1.4 I0.4 名称 输出端子 代号 KM1 KM2 KM3 KM4 端子编号 Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4 A皮带机运行状态 B皮带机运行状态 C皮带机运行状态 D皮带机运行状态 物流自动化 0903班 庞利宝 5

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3、软件设计

3.1顺序功能图设计

图3.1 顺序功能图

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3.2 梯形图程序设计

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4、运行与调试

4.1 硬件配置

图4.1 硬件模块配置 4.2 编译程序

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4.3程序仿真

图4.3 程序仿真截图

当连好相应电路，PLC程序编译结束以后，下载到PLC中，运行程序，关掉plc编程软件，启动Step7 V5.4软件，当操作者按启动按钮，此时要求实验台上的皮带机从最末一台（D）依次间隔1秒开始启动，相应Step7 V5.4界面上的指示灯的启动指示灯随着相应皮带机的启动而亮；操作者给某一皮带机故障时，该皮带机及其前面的皮带机应立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止，同时Step7 V5.4界面上的指示灯也相应动作；操作者给某一传送带重载时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行1秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止，同时Step7 V5.4界面上的指示灯也相应动作；操作者按启动按钮时，先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后依次停止其它皮带机，当然Step7

V5.4界面上的指示灯也相应动作。当操作者按界面上的启动停止按钮时，试验台也发生相

应动作。 综上，运行结果与实验要求完全一致！

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5、课设总结

通过此次课程设计，我不仅把知识融会贯通，而且对PLC程序功能图的画法、梯形图程序以及语句表有很好的掌握，具备简单工业控制的PLC编程能力。同时熟悉了西门子S7-300PLC机的联机，从而丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来电子的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。此次用到的仿真软件为Step7 V5.4，在不断的调试程序过程中，对仿真软件也有了一定的了解。

课程设计结束了，自己的收获也很大。PLC课设是一项考验人耐心和毅力的工作，一定要认认真真，仔仔细细的把每一部分都做到，踏踏实实的进行调试，查找错误。课设过程中中要有团队精神，不仅要把自己的本职工作做好，而且在别人有困难的时候要挺身而出，帮助同学一起把实习内容顺利完成。课设也反映出了我的自学能力以及用运软件的能力有待提高，要学会如何查资料，如何积极思考，如何将课本中的知识运用到实践中去。

6、参考文献

[1]王永华，现代电气控制及PLC应用技术（第2版），北京：北京航天航空大学出版社，2008 [2]李长久，PLC原理及应用，北京：机械工业出版社，2006 [3]张国德等，PLC原理及应用；北京：机械工业出版社,2010 [4]SIEMENS公司，Step7 V5.4编程手册

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